โลหะผสมไทเทเนียม TC4 เป็นโลหะผสมไทเทเนียมประเภทที่ประสบความสำเร็จในการพัฒนาโดยสหรัฐอเมริกาในปี 1954 ประกอบด้วยองค์ประกอบเสถียรภาพ 6% และองค์ประกอบเสถียรภาพ V 4% องค์ประกอบที่กำหนดของโลหะผสมไทเทเนียม TC4 คือ 7.0 เทียบเท่ากับอลูมิเนียม เทียบเท่ากับโมลิบดีนัม 2.9 และ 10-15% ของเฟสในสถานะอบอ่อน Al ในระบบ Ti-Al-V ใช้เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของอุณหภูมิห้องและคุณสมบัติการเสริมกำลังด้วยความร้อนของโลหะผสมโดยการเสริมสารละลายของแข็งในเฟส และ V เป็นหนึ่งในองค์ประกอบอัลลอยด์ไม่กี่ตัวในโลหะผสมไทเทเนียมที่สามารถเพิ่มความแข็งแรงได้ทั้งคู่ และปรับปรุงความเป็นพลาสติก V เป็นหนึ่งในองค์ประกอบการผสมไม่กี่ชนิดในโลหะผสมไทเทเนียมที่สามารถปรับปรุงทั้งความแข็งแรงและความเป็นพลาสติก ผลกระทบที่ดีของ V ต่อความเป็นพลาสติกของโลหะผสมไทเทเนียมนั้นเกิดจากการที่มันไม่ได้เพิ่มอัตราส่วนของแกน c/a ของ -สถานะโครงตาข่ายเหมือนกับที่องค์ประกอบอัลลอยด์ส่วนใหญ่ทำ แต่จะลดอัตราส่วนลง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการก่อตัวของเฟสและหลีกเลี่ยงการเกิดการเปราะของโลหะผสมในระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน
คุณสมบัติหลักของโลหะผสมไทเทเนียม TC4 คือประสิทธิภาพที่ครอบคลุมเป็นเลิศและประสิทธิภาพของกระบวนการที่ดี โลหะผสมไทเทเนียม TC4 มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิห้องปานกลางและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานการคืบคลานที่ดีและเสถียรภาพทางความร้อน ความต้านทานความล้าสูงและความต้านทานการขยายรอยแตกในน้ำทะเล เช่นเดียวกับความเหนียวแตกหักที่น่าพอใจและความต้านทานต่อการกัดกร่อนความเครียดจากเกลือร้อน ความไวต่อไฮโดรเจนยังเป็น มีขนาดเล็กกว่าโลหะผสม TC2, TC1 และเหมาะสำหรับการผลิตโลหะผสมที่หลากหลาย- 196~450 องศา 196 ~ 450 องศา ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่หลากหลายในชิ้นส่วนต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้หลักการความทนทานต่อความเสียหายเป็นการจำกัดการออกแบบชิ้นส่วน โลหะผสมไทเทเนียม TC4 ยังมีความเป็นพลาสติกในกระบวนการที่ดีเยี่ยมและความเป็นพลาสติกยิ่งยวด เหมาะสำหรับการขึ้นรูปด้วยวิธีการประมวลผลด้วยแรงดันที่หลากหลาย และวิธีการเชื่อมและการตัดเฉือนที่หลากหลาย
โลหะผสมไทเทเนียม TC4 รูปแบบกึ่งสำเร็จรูปหลัก ได้แก่ แท่ง การตีขึ้นรูป แผ่น แผ่น โปรไฟล์ และสายไฟ ฯลฯ นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการหล่อ (ZTC4) อีกด้วย
โลหะผสมไทเทเนียม TC4ELI
TC4ELI เป็นเวอร์ชันดัดแปลงของ TC4 ความแตกต่างหลักคือปริมาณ Al ที่แตกต่างกันและเนื้อหาด้านล่างขององค์ประกอบคั่นระหว่างหน้า Fe, N, H และ O ความแตกต่างที่สำคัญคือโลหะผสมไทเทเนียม TC4ELI มีปริมาณองค์ประกอบคั่นระหว่างหน้า Fe ต่ำกว่า N, H และ O มากกว่า TC4ELI
โลหะผสมไททาเนียม TC4ELI กลายเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการปลูกถ่ายศัลยกรรมทางการแพทย์ เนื่องจากมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี โมดูลัสความยืดหยุ่นต่ำ ความหนาแน่นต่ำ ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ปลอดสารพิษ ความแข็งแรงของผลผลิตสูง อายุการใช้งานยาวนาน มีความยืดหยุ่นสูงที่อุณหภูมิห้อง และใช้งานง่าย ของการปั้น แผ่นโลหะผสมไทเทเนียม TC4ELI ทางการแพทย์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการซ่อมแซมกระดูกกะโหลกศีรษะ การปลูกถ่ายกระดูก ฯลฯ ซึ่งมีความต้องการที่สูงกว่าในด้านความแข็งแรง อายุความเมื่อยล้า ความเป็นพลาสติกและอื่น ๆ
โลหะผสมไทเทเนียมเป็นโลหะผสมที่ประกอบด้วยไทเทเนียมเป็นฐานและองค์ประกอบอื่นๆ ไทเทเนียมมีผลึกที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกันสองชนิด: ไทเทเนียมเป็นไอโซเมอร์ธาตุเนื้อเดียวกันที่มีจุดหลอมเหลว 1,668 องศา และโครงสร้างตาข่ายหกเหลี่ยมหนาแน่นแถวที่เรียกว่า - ไทเทเนียม เมื่อต่ำกว่า 882 องศา และโครงสร้างโครงตาข่ายหกเหลี่ยมหนาแน่น โครงสร้างตาข่ายลูกบาศก์ที่อยู่ตรงกลาง เรียกว่า -ไทเทเนียม เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 882 องศา การใช้คุณสมบัติที่แตกต่างกันของไทเทเนียมในสองโครงสร้างข้างต้น เพิ่มองค์ประกอบการผสมที่เหมาะสม เพื่อให้อุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสและเนื้อหาส่วนประกอบค่อยๆ เปลี่ยนไป และรับโลหะผสมไทเทเนียม (โลหะผสมไทเทเนียม) ที่แตกต่างกัน
และเนื้อหาขององค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ Fe ความแข็งแรงจะลดลง แต่สามารถปรับปรุงความเหนียวได้อย่างมาก TC4 ELI มีความเป็นพลาสติกที่ดี ความเหนียว ประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดี และประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมไครโอเจนิก การแพทย์ กองทัพเรือ และเครื่องบิน และในส่วนที่สำคัญอื่นๆ
โลหะผสม TC4 สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมธรรมดาหรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง โลหะผสม TC4ELI สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ
โลหะผสมไทเทเนียม TC4 และโลหะผสมไทเทเนียม TC4ELI เกรดที่คล้ายกันคือ: T-6A-4V/เกรด 5 (เกรด US), BT 6 (เกรดรัสเซีย), IMI 318 (เกรดอังกฤษ), TiAI6V4 (เกรดเยอรมัน) ).
การผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ในร่างกายมนุษย์เนื่องจากการบาดเจ็บ เนื้องอกที่เกิดจากการบาดเจ็บของกระดูกและข้อต่อ การใช้ไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมในการผลิตข้อต่อเทียม แผ่นกระดูกและสกรู ในปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการปฏิบัติงานทางคลินิก นอกจากนี้ยังใช้ในข้อต่อสะโพก (รวมถึงหัวกระดูกต้นขา), ข้อเข่า, ข้อต่อข้อศอก, ข้อต่อ metacarpophalangeal, ข้อต่อระหว่างลิ้น, ขากรรไกรล่าง, กระดูกสันหลังเทียม (กระดูกสันหลังเทียม), เปลือกเครื่องกระตุ้นหัวใจ, หัวใจเทียม (ลิ้นหัวใจ), ทันตกรรมรากเทียม, ไทเทเนียม-นิกเกิล ฟันจัดฟันและตาข่ายไทเทเนียมในการทำศัลยกรรมพลาสติกกะโหลกศีรษะเป็นต้น
โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมกำลังมีความสำคัญมากขึ้นเนื่องจากมีความแข็งแรงจำเพาะสูง มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพสูง และทนทานต่อการกัดกร่อนจากของเหลวในร่างกาย
Ti 6Al-4V ELI เป็นเกรดของ Ti 6Al-4V ที่มีช่องว่างของเนื้อเยื่อเล็กน้อย ส่งผลให้มีความเหนียวสูงสุดสำหรับน้ำทะเลและสภาพแวดล้อมการแช่แข็งด้วยความเย็นจัด โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมเกรดนี้จะใช้ในสภาวะอบอ่อน และ Ti 6Al-4V เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการปลูกถ่ายทางการแพทย์
กระบวนการผลิตประกอบด้วยการอบอ่อนแบบผ่อนคลายที่อุณหภูมิ 900-120 องศาฟาเรนไฮต์เป็นเวลา 1-4 ชั่วโมง และระบายความร้อนด้วยอากาศ เหล็กเส้นกลมและการตีขึ้นรูปที่ผ่านการอบอ่อนสองชั้นได้รับการประมวลผลที่อุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงเบต้าที่ 50-100 องศาฟาเรนไฮต์
